劉祖洞遺傳學第三版答案-第9章-數(shù)量性狀遺傳

1、第九章 數(shù)量性狀遺傳1.數(shù)量性狀在遺傳上有些什么特點？在實踐上有什么特點？數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀遺傳有什么主要區(qū)別？解析：結(jié)合數(shù)量性狀的概念和特征以及多基因假說來回答。參考答案：數(shù)量性狀在遺傳上的特點：（1）數(shù)量性狀受多基因支配（2）這些基因?qū)Ρ硇陀绊懶。嗷オ毩?，但以積累的方式影響相同的表型。（3）每對基因常表現(xiàn)為不完全顯性，按孟德爾法則分離。數(shù)量性狀在實踐上的特點：（1）數(shù)量性狀的變異是連續(xù)的，比較容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變異。（2）兩個純合親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)型一般呈現(xiàn)雙親的中間型，但有時可能傾向于其中的一個親本。F2的表現(xiàn)型平均值大體上與F1相近，但變異幅度遠遠超過F1。F2分離群體內(nèi)

2、，各種不同的表現(xiàn)型之間，沒有顯著的差別，因而不能得出簡單的比例，因此只能用統(tǒng)計方法分析。（3）有可能出現(xiàn)超親遺傳。數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀遺傳的主要區(qū)別：（1）數(shù)量性狀是表現(xiàn)連續(xù)變異的性狀，而質(zhì)量性狀是表現(xiàn)不連續(xù)變異的性狀；（2）數(shù)量性狀的遺傳方式要比質(zhì)量性狀的遺傳方式復雜的多，它是由許多基因控制的，而且它們的表現(xiàn)容易受環(huán)境條件變化的影響。2.什么叫遺傳率？廣義遺傳率？狹義遺傳率？平均顯性程度？解析：根據(jù)定義回答就可以了。參考答案：遺傳率指親代傳遞其遺傳特性的能力，是用來測量一個群體內(nèi)某一性狀由遺傳因素引起的變異在表現(xiàn)型變異中所占的百分率，即：遺傳方差/總方差的比值。廣義遺傳率是指表型方差（Vp

3、）中遺傳方差（Ve）所占的比率。狹義遺傳率是指表型方差（Vp）中加性方差（VA）所占的比率。平均顯性程度是指。在數(shù)量性狀的遺傳分析中，對于單位點模型，可以用顯性效應和加性效應的比值d/a來表示顯性程度。但是推廣到多基因系統(tǒng)時，Sd/Sa并不能說明任一位點上基因的顯性性質(zhì)。因為Sd和Sa都可能因為有正有負而相消，除非兩個親本分別集中了所有顯性和隱性等位基因。但是Sd2和Sa2是顯性效應和加性效應的積累，不會產(chǎn)生正負相消，因此在多對基因效應相等的假設下，所以是可以直接度量多基因系統(tǒng)的顯性程度的。對取算術根，當= 0時為無顯性；0 1為超顯性。3.自然界中雜交繁殖的生物強制進行自交或其它方式近交時生

4、活力降低，為什么自然界中自交的生物繼續(xù)自交沒有不良影響呢？解析：天然自交的生物其隱性的有害基因已經(jīng)被淘汰。參考答案：自然界中自交的生物通過自交使隱性基因暴露，在長期的進化過程中淘汰了隱性純合的有害基因。因此繼續(xù)自交就沒有不良影響了。4.Johannsen用菜豆做實驗，得出純系學說。這個學說的重要意義在哪里？它有什么局限性？解析：考察學生對純系學說的理解。參考答案：丹麥遺傳學家W.L.約翰森根據(jù)菜豆的粒重選種試驗結(jié)果在1909年提出純系學說。認為由純合的個體自花受精所產(chǎn)生的子代群體是一個純系。在純系內(nèi)，個體間的表型雖因環(huán)境影響而有所差異，但其基因型則相同，因而選擇是無效的；而在由若干個純系組成的

5、混雜群體內(nèi)進行選擇時，選擇卻是有效的。這個學說的意義在于：（1）確認了數(shù)量性狀是可以真實遺傳的；（2）提出了基因型和表現(xiàn)型的概念，分清了可遺傳的變異和不可遺傳的變異。認為數(shù)量性狀同時受遺傳和非遺傳因素的控制，基因型的不連續(xù)的效應可以為環(huán)境效應所修飾而在表型上表現(xiàn)為連續(xù)變異。（3）為系統(tǒng)育種提供了遺傳學原理，把植物的變異劃分為遺傳的變異和不遺傳的變異,對育種具有重要的指導意義，對近代育種起了重要的推動作用。純系學說的局限性在于忽視了純系的相對性和可變性。純系的純是相對的、暫時的。純系繁育過程中，由于突變、天然雜交和機械混雜等因素必然會導致純系不純。在良種繁育工作中，要保持品種的純度，必須作好去雜

6、工作。純系繼續(xù)選擇可能是有效的。純系中可能由于突變和天然雜交產(chǎn)生遺傳變異，出現(xiàn)更優(yōu)的個體。5.純種或自交系的維持比較困難，那末，制造單交種或雙交種時，為什么要用純種或自交系呢？解析：可以用顯性假說來解釋。參考答案：雜種優(yōu)勢的顯性假說認為來自雙親不同基因位點上的等位基因處于雜合態(tài)時，有利的顯性基因可以遮蓋相對的隱性基因的不利作用，取長補短，雜種在諸方面表現(xiàn)了超出雙親的優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢作為最大雜合性狀態(tài)，通過自交系間雜交比品種間雜交更易獲得。如果用大寫字母表示品種和自交系中不同的等位基因，那么當品種雜交時，F(xiàn)1代中的雜合性狀態(tài)將是：品種A 品種BA、b、C、d、e、F、G、i、j等 A、B、C、d、

7、E、F、G、I、J等F1 AA、Bb、CC、dd、Ee、FF、GG、Ii、Jj等F1代中多數(shù)等位基因是純合的而少數(shù)基因是雜合的。因此所表現(xiàn)出的雜種優(yōu)勢就沒有使上述品種中衍生出的兩個自交系雜交時所表現(xiàn)的那么強。例如：來自品種A的自交系8 來自品種B的自交系25A、B、c、D、e、F、G、i、j等 a、b、C、d、E、f、g、I、J等F1 Aa、Bb、Cc、Dd、Ee、Ff、Gg、Ii、Jj等當遺傳上不同的自交系雜交時，F(xiàn)1代在大多數(shù)位點上達到雜合狀態(tài)，使得整個生物體繁茂地生長。所以一旦技術上可行，經(jīng)濟上合理時，一般要利用自交系間雜種優(yōu)勢。6.假設多對等位基因控制了某一表型，用計算數(shù)值衡量各個等位

8、基因?qū)υ摫硇偷倪z傳貢獻。 如：A0、B0、C0等位基因的表型貢獻各是5個單位，而A1、B1、C1等位基因的表型貢獻各是10個單位，請計算A0A0B1B1C1C1和A1A1B0B0C0C0兩個親本和它們F1雜種表型的計量數(shù)值。設（1）沒有顯性；（2）A1對A0是完全顯性； （3）A1對A0是完全顯性，B1對B0是完全顯性。解析：考察數(shù)量性狀基因型值的分解。參考答案：（1） 沒有顯性時，P1 A0A0 B1B1 C1C1 A1A1 B0B0 C0C0 P2 5 5 10 10 10 10 10 10 5 5 10 10 F1 A1A0 B1B0 C1C0 10 5 10 5 10 5所以，P1 =

9、 5 + 5 + 10 + 10 + 10 + 10 = 50 P2 = 10 + 10 + 5 + 5 + 5 + 5 = 40 F1 = 10 + 5 + 10 + 5 + 10 + 5 = 45（2） 當A1對A0顯性，則A1A0 = A1A1，于是：P1 A0A0B1B1C1C1 A1A1B0B0C0C0 P2 50 40 F1 A1A0 B1B0 C1C0 20 10 5 10 5所以，P1 = 50 P2 = 40 F1 = 20 + 10 + 5 + 10 + 5 = 50（3） 當A1對A0、B1對B0顯性，同理：P1 A0A0B1B1C1C1 A1A1B0B0C0C0 P2

10、50 40 F1 A1A0 B1B0 C1C0 20 20 10 5所以，P1 = 50 P2 = 40 F1 = 20 + 20 + 10 + 5 = 557. 根據(jù)上題的假定，導出下列的F2頻率分布，并作圖。計量數(shù)值（1）（2）（3）3035401/646/6415/641/644/649/641/642/647/644550556020/6415/646/641/6416/6419/6412/643/6412/6415/6418/649/64解析：考察數(shù)量性狀基因型值的分解。參考答案：（1）沒有顯性時：P1 A0A0 B1B1 C1C1 A1A1 B0B0 C0C0 P2 5 5 10

11、10 10 10 10 10 5 5 10 10 F1 A1A0 B1B0 C1C0 10 5 10 5 10 5F2A0B0C0A0B0C1A0B1C0A0B1C1A1B0C0A1B0C1A1B1C0A1B1C1A0B0C03035354035404045A0B0C13540404540454550A0B1C03540404540454550A0B1C14045455045505055A1B0C03540404540454550A1B0C14045455045505055A1B1C04045455045505055A1B1C14550505550555560基因型值頻率30135640154

12、5205015556601（2）A1對A0是顯性時：P1 A0A0B1B1C1C1 A1A1B0B0C0C0 P2 50 40 F1 A1A0 B1B0 C1C0 20 10 5 10 5F2A0B0C0A0B0C1A0B1C0A0B1C1A1B0C0A1B0C1A1B1C0A1B1C1A0B0C03035354040454550A0B0C13540404545505055A0B1C03540404545505055A0B1C14045455050555560A1B0C04045455040454550A1B0C14550505545505055A1B1C04550505545505055A1

13、B1C15055556050555560基因型值頻率301354409451650195512603（3）A1對A0是顯性，B1對B0是顯性時：P1 A0A0B1B1C1C1 A1A1B0B0C0C0 P2 50 40 F1 A1A0 B1B0 C1C0 20 20 10 5F2A0B0C0A0B0C1A0B1C0A0B1C1A1B0C0A1B0C1A1B1C0A1B1C1A0B0C03035404540455055A0B0C13540455045505560A0B1C04045404550555055A0B1C14550455055605560A1B0C04045505540455055A1

14、B0C14550556045505560A1B1C05055505550555055A1B1C15560556055605560基因型值頻率3013524074512501555186098.上海奶牛的泌乳量比根賽（Guernseys）牛高12，而根賽牛的奶油含量比上海奶牛高30。泌乳量和奶油含量的差異大約各包括10個基因位點，沒有顯隱性關系。在上海奶牛和根賽牛的雜交中，F(xiàn)2中有多少比例的個體的泌乳量跟上海奶牛一樣高，而奶油含量跟根賽牛一樣高？解析：因為題目要求的個體類型是二性狀都同于親本的F2的極端類型，而且只要頻率。因此在這里，個體性狀值(12或30)可以不再考慮。同時，解題中，亦無需求其

15、對應的基因型效應值，只求F2中極端類型的預期頻率即可。參考答案：根據(jù)題意，假定真實遺傳的上海奶牛(P1)基因型為A1A1A10A10b1b1b10b10，真實遺傳的根塞牛之基因型為a1a1a10a10B1B1B10B10，則上述交配及求解可圖示如下：P1 A1A1A10A10b1b1b10b10 a1a1a10a10B1B1B10B10 P2 F1 A1a1A10a10B1b1B10b10 G（僅示高產(chǎn)基因）A1A10B1B10 F2（僅示高產(chǎn)基因型）也就是說，泌乳量跟上海奶牛一樣高而奶油含量和根塞牛一樣高的F2為。9. 測量101只成熟的矮腳雞的體重，得下列結(jié)果：只數(shù)體重817521591.

16、21.31.41.51.6計算平均數(shù)和方差。注：用公式。解析：根據(jù)平均數(shù)和方差的定義計算。參考答案：題目給出變量x的各觀測值及其相應頻率是：F1 = 8F2 = 17F3 = 52F4 = 15F5 = 9于是平均數(shù)為：而方差為：10.測量矮腳雞和蘆花雞的成熟公雞和它們的雜種的體重，得到下列的平均體重和表型方差：平均方差矮腳雞蘆花雞F1F2B1B21.4斤6.63.43.62.54.80.10.50.31.20.81.0計算顯性程度以及廣義和狹義遺傳率。解析：根據(jù)狹義遺傳率的定義，利用親本、F1、F1、F2、B1和B2進行計算。參考答案：根據(jù)題意，兩親本之矮腳雞(設為P1)和蘆花雞（設為P2)

17、為純型合子，故不提供基因型方差。因此可以借助不分離世代(P1，P2和F1)求得環(huán)境方差： 于是可求得廣義遺傳率為：而狹義遺傳率可代入借助回交世代方差的估算公式求得：在上述兩項估算中知：因為 ， ，所以，根據(jù)定義，有：11.設親本植株AA的高度是20，aa的高度是10，F(xiàn)1植株Aa的高度是17。計算F2植株的平均高度和方差。問：你所求得的平均數(shù)跟用公式求得的平均數(shù)不同，這是為什么？你所求得的方差跟用公式求得的方差是一樣的，這是為什么？解析：首先根據(jù)F2群體的遺傳結(jié)構(gòu)，利用加權(quán)的方法計算F2植株的平均高度和方差；然后利用教材p268的公式計算F2植株的平均高度和方差，注意p268的公式中基因型值是

18、以中親值為原點的。參考答案：F2群體的遺傳結(jié)構(gòu)為1/4 AA、1/2 Aa、1/4 aa，假定這些基因型所受的環(huán)境影響相同，則F2植株的平均高度為：方差為：根據(jù)題意，上述位點的基因型效應為：中親值：加性效應：顯性效應：根據(jù)教材p203的公式計算F2植株的平均高度和方差，得：所求得的平均數(shù)（16）跟用公式求得的平均數(shù)（1）不同，這是因為用公式求得的平均數(shù)是以中親值為原點的，如果加上中親值15，兩個平均數(shù)就相同了。所求得的方差跟用公式求得的方差一樣，這是因為方差的性質(zhì)中有一條：一個變量加上或減去一個常數(shù)后其方差不變。用公式計算時，三個基因型的值實際上都減去了中親值15（見教材p203的表9-6），

19、但是這不會影響方差的大小。12.假定有兩對基因，每對各有兩個等位基因，Aa和Bb，以相加效應的方式?jīng)Q定植株的高度。純合子AABB高50cm，純合子aabb高30cm，問：（1）這兩個純合子之間雜交，F(xiàn)1的高度是多少？ （2）在F1F1雜交后，F(xiàn)2中什么樣的基因型表現(xiàn)40cm的高度？ （3）這些40cm高的植株在F2中占多少比例？ 解析：該題應該還有兩個隱含的假定，即這兩對基因獨立，且效應相等。用棋盤格法寫出F2的基因型，然后根據(jù)各基因的效應值來計算基因型值。參考答案：根據(jù)題意知，A和B，a和b，基因效應值相等，作用相加。于是：中親值：加性效應：在上述假定條件下，可以認為無顯性，即d = 0。因

20、此（1）F1AaBb個體的性狀值等于中親值：（2）F2中表現(xiàn)40cm高度的基因型有：AAbb，AaBb，aaBB （3）40cm高度的植株（AAbb，AaBb，aaBB）在F2中共占3/8。13.一連續(xù)自交的群體，由一個雜合子開始，需要經(jīng)多少代才能得到大約97的純合子？解析：考察自交對群體遺傳結(jié)構(gòu)的影響。參考答案：雜合子自交按照（n為自交代數(shù)）的速率純合化，因此可以得到滿足題目要求的方程：于是：14.預測雙交種（AB）（CD）產(chǎn)量的最好方法是求4個單交種AC，BC，AD和BD的產(chǎn)量的平均數(shù)，為什么？為了使雙交種的雜種優(yōu)勢最強，在這6個可能的單交中，你將選那兩個單交種進行雜交，如A和D是姊妹自交系，B和C也是姊妹自交系。解析：利用對雜種優(yōu)勢和雙交種概念的理解來答題。參考答案：因為產(chǎn)量是數(shù)量性狀，也就是說，在無顯性、無互作時，基因所決定的性狀值相加。因此，子代性狀值等于親本性狀值的平均數(shù)(中親值)。于是可得： （1）雙交種的產(chǎn)量是：而上述四個指定單交種產(chǎn)量的平